Макроанализ при помощи макрошлифов

Исследование на макрошлифах с применением реактивов проводят с целью выявления направления воло­кон в детали, определения места наплавки после ремонта дета­лей, равномерности распределения углерода, серы, фосфора в сечении, выявления пор, раковин, трещин и других дефектов, а в сварных соединениях - исследуются особенности структуры сварного шва.

Макрошлиф – это образец, одна поверхность которого спе-циально подготавливается для проведения исследований.

На рис. 7.3 показана макроструктура болта с правильным (рис. 7.3б) и неправильным (рис. 7.3а) расположением волокон в детали. Волокна болта, изготовленного ковкой с высадкой, соответствуют его конфигурации. Волокна болта, выточенного из заготовки, расположены параллельно его оси, что влечет за собой резкое снижение ударной вязкости в месте перехода от головки к стержню.

Химическая неоднородность стали может быть выявлена наиболее наглядно только при помощи макроанализа, так как общий химический состав стали дает представление лишь о среднем количественном содержании элементов, входящих в металл, но не характеризует распределения их по сечению.

На рис. 7.4 представлена структура блока шестерён, на которой видно направление волокон.

Выявление общей ликвации углерода, фосфора производят травлением шлифованной поверхности реактивом Гейне. На продоль­ных макрошлифах наблюдаются темные полосы в виде волокон - это ликвационные зоны, обогащенные углеродом и фосфором (рис.3.5 и 3.6). На поперечных шлифах волокон нет.

Рис. 7.3. Макроструктура болта, изготовленного резанием (а)

и ковкой с высадкой (б)

Рис. 7.4. Макроструктура блока шестерён.

Глубокое травление на волокно соляной кислотой

(50 мл Нсl на 50 мл воды)

а) б)

Рис. 7. 5. Общая ликвация в стали:

болт (а) с небольшим и болт (б) с большим содержанием углерода и фосфора

Рис. 7. 6. Макроструктура стальной накладки. Выявление степени ликвации углерода и фосфора реактивом Гейна (10% - ным раствором двойной хлорной меди и аммония в воде)

Ликвацию серы определяют методом серного отпечатка на фотобумаге (по Бауману). По результатам исследований отмечается, как распределена (равномерно или неравномерно) сера по сечению детали. Неравномерное распределение серы ускоряет разрушение металла в процессе экс­плуатации. На рис.6 макрошлиф имеет ярко выраженную ликвационную зону.

На рис. 7.7 видна структура валика, подвергнутого поверхностной закалке токами высокой частоты. Легко заметить и определить глубину закалённой зоны.

Рис. 7.7 Макроструктура валика, закалённого

с нагревом токами высокой частоты

Качество сварных соединений определяется различными методами макроанализа. Визуальный осмотр сварных швов позволяет вскрыть отклонения в размерах и форме сварного шва. Дендритное строение сварного швa, зону термического влияния, мелкие трещины и поры обычно выявляют при травлении исследуемых поверхностей сварного шва реактивом Гейне (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Макроструктура сварного шва:

шов (а), участок перегрева (б), участок мелкого зерна (в),

учас­ток перекристаллизации (г), исходная сталь (д)